JPH089751B2

JPH089751B2 - Ｒ１Ｒ２ＦｅＢ系永久磁石の製造方法

Info

Publication number: JPH089751B2
Application number: JP4089243A
Authority: JP
Inventors: 節夫藤村; 眞人佐川; 裕松浦; 日登志山本; 雅夫戸川
Original assignee: Sumitomo Special Metals Co Ltd
Current assignee: Hitachi Metals Ltd
Priority date: 1983-08-02
Filing date: 1992-03-16
Publication date: 1996-01-31
Anticipated expiration: 2011-01-31
Also published as: JPH05112851A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は高価で資源稀少なコバル
トを全く使用しない、希土類・鉄系高性能永久磁石の製
造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】永久磁石材料は一般家庭の各種電気製品
から、自動車や通信器部品、大型コンピュータの周辺端
末機まで、幅広い分野で使われるきわめて重要な電気・
電子材料の一つである。近年の電気、電子機器の高性能
化・小型化の要求にともない、永久磁石材料もまた性能
化が求められている。

【０００３】現在の代表的な永久磁石材料はアルニコ、
ハードフェライト、および希土類コバルト磁石である。
最近のコバルトの原料事情の不安定化にともない、コバ
ルトを20〜30重量％含むアルニコ磁石の需要は減り、鉄
の酸化物を主成分とする安価なハードフェライトが磁石
材料の主流を占めるようになった。一方希土類コバルト
磁石は最大エネルギー積20MGOe以上を有する高性能磁石
であるが、コバルト50〜65重量％も含むうえ、希土類鉱
石中にあまり含まれていないSmを使用するため大変高価
である。しかし、他の磁石に比べて、磁気特性が格段に
高いため、主として小型で、付加価値の高い磁気回路に
多く使われるようになった。

【０００４】希土類コバルト磁石のような高性能磁石が
もっと広い分野で安価に、かつ多量に使われるようにな
るためには高価なコバルトを含まず、かつ希土類金属と
して鉱石中に多量に含まれているネオジムやプラセオジ
ウムのような軽希土類を中心成分とすることが必要であ
る。

【０００５】このような希土類コバルト磁石に代る永久
磁石材料の試みは、まず希土類・鉄二元系化合物につい
てなされた。

【０００６】希土類・鉄系化合物は希土類コバルト系化
合物と比べて存在する化合物の種類が少なく、また一般
的にキュリー点も低い。そのため、希土類コバルト化合
物の磁石化に用いられている鋳造法や粉末冶金的手法で
は、希土類鉄系化合物においては、従来いかなる方法も
成功していない。

【０００７】クラーク(A.E. Clark)はスパッタしたアモ
ルファスTbFe₂が42°Ｋで30kOe の高い保磁力(Hc)を有
することを見い出し、 300〜 350℃で熱処理することに
よって、室温でHc＝ 3.4kOe 、最大エネルギー積 ((BH)
max)＝7MGOe を示すことを見い出した（Appl. Phys. Le
tt. 23(11), 1973, 642-645 ）。

【０００８】クロート(J. J. Croat) 等はNd、Prの軽希
土類元素を用いたNdFe及びPrFeの超急冷リボンがHc＝7.
5 kOeを示すことを報告している。しかし、Brは５kG 以
下で(BH)max は３〜４MGOeを示すにすぎない(Appl. Phy
s. Lett. 37, 1980, 1096, J. Appl. Phys. 53, (3) 19
82, 2402〜2406）

【０００９】このように、予め作成したアモルファスを
熱処理する方法と超急冷法の二つが、希土類・鉄系磁石
を得る最も有望な手段として知られていた。

【００１０】しかし、これらの方法で得られる材料はい
ずれも薄膜又は薄帯であり、スピーカやモータなどの一
般の磁気回路に用いられる磁石材料ではない。さらに、
クーン(N. C. Koon)等はLaを加えることによって重希土
類元素を含有したFeＢ系合金の超急冷リボンを得て、
（Fe_0.82Ｂ_0.18）_0.9Tb_0.05La_0.05の組成のリボンを熱
処理することにより、Hc=9kOe に達することを見い出し
た(Br=５kG, Appl. Phys. Lett. 39(10), 1981, 840-84
2)。

【００１１】カバコフ(L. Kabacoff) 等はFeＢ系合金で
アモルファス化が容易になることに注目し、（Fe_0.8Ｂ
_0.2）_1-xPr_x（X=０〜 0.3原子比）の組成の超急冷リボ
ンを作成したが、室温でのHcは数Oeのレベルのものしか
得られなかった（J. Appl. Phys. 53(3) 1982, 2255 〜
2257）。

【００１２】これらのスパッタリングによるアモルファ
ス薄膜及び超急冷リボンから得られる磁石は、薄く、寸
法的な制約を受け、それ自体として一般の磁気回路に使
用可能な実用永久磁石ではない。即ち、従来のフェライ
トや希土類コバルト磁石のような任意の形状・寸法を有
するバルク永久磁石体を得ることができない。また、ス
パッタ薄膜及び超急冷リボンはいずれも本質上等方性で
あり、室温での磁気特性は低く、これらから高性能の磁
気異方性永久磁石を得ることは、事実上不可能である。

【００１３】最近、永久磁石はますます過酷な環境−た
とえば、磁石の薄型化にともなう強い反磁界、コイルや
他の磁石によって加えられる強い逆磁界、これらに加え
て機器の高速化、高負荷化により高温度の環境−にさら
されることが多くなり、多くの用途において、特性安定
化のために、一層の高保磁力化が必要とされる。（一般
に永久磁石の iHcは温度上昇にともない低下する。その
ため室温における iHcが小さければ、永久磁石が高温度
に露されると減磁が起こる。しかし、室温における iHc
が十分高ければ実質的にこのような減磁は起こらな
い。）

【００１４】フェライトや希土類コバルト磁石では、高
保磁力化を図るため、添加元素や異なる組成系を利用し
ているが、その場合一般に飽和磁化が低下し、(BH)max
も低い。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前述の問題
点を解決した新規な永久磁石の製造方法を提供すること
を基本的目的とする。

【００１６】かかる観点より、本発明者等は先にＲ−Fe
二元系をベースとして、キュリー点が高く、且つ室温付
近で安定な永久磁石用合金を作ることを目標とし、多数
の系を探った結果、特にFeＢＲ系化合物及びFeＢＲＭ系
化合物が磁石化に最適であることを見出した（特願昭57
−145072、特願昭57−200204）。

【００１７】ここでＲとはＹを包含する希土類元素の
内、少なくとも一種以上を示し、特にNd、Prの軽希土類
元素が望ましい。Ｂはホウ素を示す。ＭはTi、Zr、Hf、
Cr、Mn、Ni、Ta、Ge、Sn、Sb、Bi、Mo、Nb、Al、Ｖ、Ｗ
の内から選ばれた一種以上を示す。このFeＢＲ系磁石は
実用に十分な 300℃以上のキュリー点を有し、且つ、Ｒ
−Fe二元系では従来成功していなかったフェライトや希
土類コバルトと同じ粉末冶金的手法によって得られる。

【００１８】またＲとしてNdやPrなどの資源的に豊富な
軽希土類元素を中心組成とし、高価なCoやSmを必ずしも
含有せず、従来の希土類コバルト磁石の最高特性((BH)m
ax＝31MGOe）をも大幅に越える(BH)max 40MGOe以上もの
特性を有する。

【００１９】さらに、本発明者らはこれらＲFeＢ系、Ｒ
FeＢＭ系化合物合金が従来のアモルファス薄膜や超急冷
リボンとはまったく異なる結晶性のＸ線回折パターンを
示し、新規な正方晶系結晶構造を主相として有すること
を見出した（特願昭58−94876)。

【００２０】本発明はさらに、これを用いることによ
り、前述のＲFeＢ及びＲFeＢＭ系化合物磁石において得
られる同等又はそれ以上の最大エネルギー積(BH)max を
保有したままで iHcを向上せしめた永久磁石の実現を具
体的目的とする。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、Ｒとし
てNdやPrなどの軽希土類を中心としたＲFeＢ及びＲFeＢ
Ｍ系化合物において、Ｒの一部として重希土類を中心と
したＲとしてDy、Tb、Gd、Ho、Er、Tm、Ybの少なくとも
一種を含有し、さらに所定の熱処理を施すことによっ
て、ＲFeＢ系、ＲFeＢＭ系磁石の高い(BH)max を保有し
たまま iHcを飛躍的に向上せしめた。

【００２２】即ち、本発明による永久磁石の製造方法は
次の通りである。

【００２３】FeＢＲ系において、下記希土類元素Ｒ₁と
軽希土類元素Ｒ₂の和をＲとしたとき、原子百分比でＲ₁
0.05〜５％、Ｒ 12.5〜20％、Ｂ４〜20％、残部Feよ
り成り、磁気異方性を有する正方晶系結晶を主相として
含む永久磁石合金；（但し、Ｒ₁は、Dy、Tb、Gd、Ho、E
r、Tm、Ybの内一種以上、Ｒ₂はNdとPrの一種以上、又は
NdとPrの合計が80％以上で、残りがＲ₁以外のＹを包含
する希土類元素の少くとも一種）を９００〜１２００℃
で焼結し、３５０℃以上当該焼結温度以下で熱処理して
保磁力を増大させることを特徴とする、Ｒ ₁ Ｒ ₂ FeＢ系永
久磁石の製造方法。

【００２４】FeＢＲＭ系において下記Ｒ₁とＲ₂の和をＲ
としたとき、原子百分比でＲ₁ 0.05〜５％、Ｒ 12.5〜2
0％、Ｂ４〜20％、下記の所定％以下の添加元素Ｍの一
種以上（但し、Ｍとして二種以上の前記添加元素を含む
場合は、Ｍ合量は当該添加元素のうち最大値を有するも
のの原子百分比以下）、及び残部Feより成り、磁気異方
性を有する正方晶系結晶を主相として含む永久磁石合
金；（但し、Ｒ₁は、Dy、Tb、Gd、Ho、Er、Tm、Ybの内
一種以上、Ｒ₂はNdとPrの一種以上、又はNdとPrの合計
が80％以上で、残りがＲ₁以外のＹを包含する希土類元
素の少くとも一種であり、添加元素Ｍは下記の通り： Ti 3 ％， Zr 3.3％， Hf 3.3％， Cr 4.5％， Mn 5 ％， Ni 6 ％， Ta 7 ％， Ge 3.5％， Sn 1.5％， Sb 1 ％， Bi 5 ％， Mo 5.2％， Nb 9 ％， Al 5 ％，Ｖ 5.5％，Ｗ 5 ％）を９００〜１２００℃で焼結し、３５０℃以上当該焼結
温度以下で熱処理して保磁力を増大させることを特徴と
する、Ｒ ₁ Ｒ ₂ FeＢ系永久磁石の製造方法。

【００２５】また、最終製品中には下記の数値以下の代
表的な不純物が含有されてもよい： Cu 2 ％，Ｃ 2 ％，Ｐ 2 ％， Ca 4 ％， Mg 4 ％，Ｏ 2 ％， Si 5 ％，Ｓ 2 ％。但し不純物の合計は５％以下とする。

【００２６】これらの不純物は原料または製造工程中に
混入することが予想されるが、上記限界量以上になると
特性が低下する。これらの内、Siはキュリー点を上げ、
また耐食性を向上させる効果を有するが、５％を越える
と iHcが低下する。Ca、MgはＲ原料中に多く含まれるこ
とがあり、また iHcを増す効果も有するが、製品の耐食
性を低下させるため多量に含有するのは望ましくない。

【００２７】上記組成による永久磁石合金を用いること
によって高い最大エネルギー積を有したまま、保磁力を
飛躍的に増大させた高性能磁石が得られる。

【００２８】

【作用】以下に本発明の作用を詳述する。

【００２９】FeＢＲ系化合物を用いた磁石は前述の通り
高い(BH)max を有するが、iHcは従来の高性能磁石の代
表であるSm₂Co₁₅型磁石と同等程度（５〜10kOe)であっ
た。

【００３０】これは強い減磁界を受けたり、温度が上昇
することによって減磁されやすいこと、即ち安定性が良
くないことを示している。磁石の iHcは一般に温度上昇
と共に低下する。例えば前述の30MGOe級のSm₂Co₁₅型磁
石やFeＢＲ系磁石では 100℃ではおよそ５kOe 程度の値
しか保有しない。（表４）

【００３１】電算機用磁気ディスクアクチュエータや自
動車用モータ等では強い減磁界や温度上昇があるため、
このような iHcでは使用できない。高温においても尚一
層の安定性を得るためには室温付近での iHcの値をもっ
と大きくする必要がある。

【００３２】また、室温付近においても、磁石の時間経
過による劣化（経時変化）や衝撃や接触などの物理的な
攪乱に対しても一般的に iHcが高い方が安定であること
がよく知られている。

【００３３】以上のことから、本発明者等はFeＢＲ成分
系を中心に更に詳しい検討を行った結果、希土類元素中
のDy、Tb、Gd、Ho、Er、Tm、Ybの一種以上と、NdやPrな
どの軽希土類元素等を組合せることによって、従来FeＢ
Ｒ系磁石では得られなかった高い保磁力を得ることがで
きた。さらに所定の熱処理を施すことにより、Ｒ ₁ 元素
の保磁力増大の効果は一層顕著になる。

【００３４】更に、本発明による成分系に基づく永久磁
石では、iHcの増大のみならず、減磁曲線の角形性の改
善、即ち(BH)max の一層増大の効果をも具備することが
判った。

【００３５】なお本発明者等はFeＢＲ系化合物磁石の i
Hcを増大させるために様々の検討を行った結果、以下の
方法が有効であることを既に知った。即ち、 (1) Ｒ又はＢの含有量を多くする。 (2) 添加元素Ｍを加える。（FeＢＲＭ系化合物）しかしながら、Ｒ又はＢの含有量を増加する方法は、各
々 iHcを増大するが、含有量が多くなるにつれてBrが低
下し、その結果(BH)max の値も低くなる。

【００３６】また、添加元素ＭもiHc増大の効果を有す
るが、添加量の増大につれて(BH)maxが低下し飛躍的な
改善効果には繋がらない。

【００３７】本発明の永久磁石においては、重希土類元
素Ｒ₁の含有と、Ｒ₂としてNd、Prを主体とすることと、
さらにＲ、Ｂの所定範囲内の組成とに基づき、特に、時
効処理を施した場合の iHcの増大が顕著である。即ち、
上記特定の組成の合金からなる焼結体に時効処理を施す
と、Brの値を損ねることなく iHcを増大させ、さらに減
磁曲線の角形性改善の効果もあり、(BH)max は同等かま
たはそれ以上となり、その効果は顕著である。なお、
Ｒ、Ｂの範囲と、（Nd＋Pr）の量を規定することによ
り、時効処理前においても高いiHc（異方性の場合約10k
Oe以上）が達成され、Ｒ内におけるＲ₁の所定の含有に
より時効処理の効果がさらに著しく付加される。

【００３８】即ち、本発明の永久磁石によれば高い(BH)
max を保有したまま、iHc を飛躍的に増大させて十分な
安定性を兼ね備え、従来の高性能磁石よりも広範な用途
に適用し得る高性能磁石を提供する。

【００３９】(BH)max 、iHcの最大値は各々43.2MGOe
（後述表２、No.22）、20kOe 以上（表２、No.８、表
３、No.14、22、23）を示した。（ここで、iHc20 kOe以
上とは、通常の電磁石タイプの減磁特性試験器では、測
定できなかったためである。）

【００４０】本発明の永久磁石合金に用いるＲは、Ｒ₁
とＲ₂の和より成るが、ＲとしてＹを包含し、Nd、Pr、L
a、Ce、Tb、Dy、Ho、Er、Eu、Sm、Gd、Pm、Tm、Yb、Lu
の希土類元素である。そのうちＲ₁は、Dy、Tb、Gd、H
o、Er、Tm、Ybの七種のうち少なくとも一種を用い、Ｒ₂
は上記七種以外の希土類元素を示し、特に軽希土類の内
NdとPrの合計を80％以上包含するものを用いる。（但し
Smは高価であり、iHc を降下させるのでできるだけ少な
い方が好ましく、Laは不純物として希土類金属中によく
含まれるがやはり少ない方が好ましい。）

【００４１】これらＲは純希土類元素でなくともよく、
工業上入手可能な範囲で製造上不可避な不純物（他の希
土類元素Ca、Mg、Fe、Ti、Ｃ、Ｏ等）を含有するもので
差支えない。

【００４２】Ｂ（ホウ素）としては、純ボロン又はフェ
ロボロンを用いることができ、不純物として、Si、Ｃ等
を含むものも用いることができる。

【００４３】本発明の永久磁石合金において、既述のＲ
をＲ₁とＲ₂の合計として原子百分比でＲ₁ 0.05〜５％、
Ｒ 12.5〜20％、Ｂ４〜20％、残部Feの組成とした永久
磁石合金を用いた磁石は、保磁力 iHc約10kOe以上、残
留磁束密度Br９kG以上、最大エネルギー積(BH)max 20MG
Oe以上の高保磁力・高エネルギー積を示す（異方性の場
合、以下同じ）。

【００４４】Ｒ₁ 0.2〜３％、Ｒ 13〜19％、Ｂ５〜11
％、残部Feの組成の合金を用いた永久磁石は最大エネル
ギー積(BH)max 30MGOe以上を示し、好ましい範囲であ
る。また、Ｒ₁としてはDy、Tbが特に望ましい。

【００４５】Ｒの量を12.5％以上としたのは、Ｒがこの
量よりも少なくなると本系合金化合物中にFeが析出して
保磁力が急激に低下するためである。Ｒの上限を20％と
したのは、20％以上でも保磁力は10kOe以上の大きい値
を示すがBrが低下して(BH)max20MGOe以上に必要なBrが
得られなくなるからである。

【００４６】Ｒ₁の量は上述Ｒに置換することによって
捉えられる。Ｒ₁量は表２、No.２に示すように僅か 0.1
％の置換でもHcが増加しており、さらに減磁曲線の角形
性も改善され(BH)max が増加していることが判る。Ｒ₁
量の下限値は iHc増加の効果と(BH)max 増大の効果を考
慮して0.05％以上とする（図２参照）。Ｒ₁量が増加す
るにつれて、 iHcは上昇していき（表２、No.２〜
８）、(BH)max は 0.4％をピークとしてわずかずつ減少
するが、例えば３％の置換でも(BH)max は30MGOe以上を
示している（図２参照）。

【００４７】安定性が特に要求される用途には iHcが高
いほど、すなわちＲ₁を多く含有する方が有利である
が、しかしＲ₁を構成する元素は希土類鉱石中にもわず
かしか含まれておらず、大変高価である。従ってその上
限は５％とする。Ｂ量は、４％以下になると iHcが10 k
Oe以下になる。またＢ量の増加もＲ量の増加と同じく i
Hcを増加させるが、Brが低下していく。(BH)max 20MGOe
以上であるためにはＢ20％以下が必要である。

【００４８】添加元素Ｍは iHcを増し、減磁曲線の角形
性を増す効果があるが、一方その添加量が増すに従い、
Brが低下していくため、(BH)max 20MGOe以上を有するに
はBr９kG以上が必要であり、添加量の各々の上限は先述
の値以下と定められる。２種以上のＭを添加する場合の
Ｍ合計の上限は、実際に添加された当該Ｍ元素の各上限
値のうち最大値を有するものの値以下となる。例えばT
i、Ni、Nbを添加した場合には、Nbの９％以下となる。
Ｍとしては、Ｖ、Nb、Ta、Mo、Ｗ、Cr、が好ましい。

【００４９】本発明の永久磁石合金を焼結して得られる
焼結磁石では、その平均結晶粒径は、FeＢＲ系において
１〜80μm、FeＢＲＭ系において１〜90μmの範囲にある
ことが好ましい。焼結は 900〜1200℃の温度で行うこと
ができる。時効処理は焼結後350℃以上当該焼結温度以
下、好ましくは 450〜 800℃で行うことができる。焼結
に供する合金粉末は 0.3〜80μm（好ましくは１〜40μ
m、特に好ましくは２〜20μm）の平均粒度のものが適当
である。これらの焼結条件等については、すでに同一出
願人の出願に係る特願昭58−88372号、58−90038号に開
示されているので必要に応じ参照する。

【００５０】

【実施例】以下本発明の永久磁石の製造方法を用いた磁
石及び効果について実施例に従って説明する。なお、本
発明はこれらの実施例に限定されない。試料はつぎの工
程によって作成した。

【００５１】(1)下記出発原料混合物を高周波溶解して
合金を溶製し、水冷銅鋳型に鋳造、出発原料はFeとして
純度99.9％の電解鉄、Ｂとしてフェロボロン合金（19.3
8%Ｂ、5.32%Al、 0.74%Si、 0.03%Ｃ、残部Fe）、Ｒと
して純度99.7％以上（不純物は主として他の希土類金
属）を使用。 (2)粉砕スタンプミルにより35メッシュスルーまでに
粗粉砕し、次いでボールミルにより３時間微粉砕（３〜
10μm）。 (3)磁界 (10kOe)中配向・成形（ 1.5t/cm²にて加圧）。 (4)焼結 1000〜1200℃ １時間Ar中、焼結後放冷。

【００５２】得られた試料を加工研摩後、電磁石型の磁
石特性試験によって磁石特性を調べた。

【００５３】

【実施例１】Ｒとして、Ndと他の希土類元素とを組合せ
た合金を作り、上記の工程により磁石化した。熱処理前
の測定結果を表１に示す。希土類元素Ｒの中でも、参照
例たるNo.６〜９に示すようにGd、Ho、Er、Yb等、 iHc
改善に特に顕著な効果を有する元素が存在することが判
った。なお、No.* １〜* ５は比較例を示す。

【００５４】

【実施例２】Nd、Prを中心とした軽希土類元素に、実施
例１で挙げた希土類の種類及び含有量をもっと広汎に選
び、前述の方法で磁石化した。さらに、一層の iHc増大
効果を持たせるため、 600〜 700℃×２時間、Ar中にお
いて熱処理を施した。結果を表２に示す。

【００５５】表２、No.* １は希土類としてNdだけを用
いた比較例である。No.*18〜21も同様に本発明の比較例
である。No.２〜８はDyをNdに置換していった場合を示
す。Dy量の増加に伴ない iHcは次第に増大してゆくが(B
H)max は 0.4％Dyのあたりで最高値を示す（図２参
照）。

【００５６】図２（横軸log スケール）によれば、Dyは
0.05％から効果を示し始め、0.1％、 0.3％と増大に伴
い iHcへの効果を増す。Gd（No.10）、Ho（No.９）、Tb
（No.11）、Er（No.12）、Yb（No.13）等も同様の効果
を有するが、Dy、TbはHc増大に効果が特に顕著である。
Ｒ₁の内、Dy、Tb以外の元素も10 kOeを十分に超えるiHc
を有し、高い(BH)max を有する。(BH)max ＞30MGOe級
で、これほどの高い iHcを有する磁石材料はこれまでに
ない。図２によればＲ ₁ のiHc増大効果はＲ ₁ の量の増大
に対応するが(BH)maxは所定ピークを過ぎるとやや低下
する。しかし、熱処理は、同一のＲ ₁ 値に対し、さらにi
Hcを増大させるので極めて有利である。

【００５７】図３に典型的な iHcを有する３％Dy（表
２、No.８）の減磁曲線を示す。Fe−Ｂ−Nd系の例（表
２、No.* １）に比べて iHcが十分高くなっている様子
が判る。

【００５８】図４には本発明によって得られたFe−８Ｂ
−13.5Nd− 1.5Dy（表２、No.７）の20℃及び 100℃の
Ｂ−Ｈ減磁曲線を示す。

【００５９】図１の30MGOe級希土類コバルト磁石の減磁
曲線と比較すると図４の本発明合金の場合は第２象限に
おいてＢ−Ｈカーブは 100℃でもほぼ直線のまま推移し
ている。これは、Ｂ−Ｈカーブがパーミアンス係数（Ｂ
／Ｈ）＝１付近で屈折している図１の希土類コバルト磁
石の例に比べて、20℃においても、100℃においても外
部からの減磁界等に対してより安定であることを示す。

【００６０】さらにこの２種類の磁石の安定性を具体的
に比較するため、パーミアンス係数（Ｂ／Ｈ）が0.5、
２、４付近の試料を作成して、着磁後大気中で 100℃１
時間の条件で暴露テストを行ない、室温に戻して減磁確
率を測定した。結果を図５に示す。

【００６１】本発明合金を用いた磁石は従来磁石と比較
して十分な安定性を有することが示される。

【００６２】一般に磁石を高温に暴露してその減磁の様
子を観る方法は、室温での安定性（経時変化）の加速テ
ストの一方法としても知られており、この結果より、本
発明合金を用いた磁石は室温でも十分な安定性を有して
いることが予想される。

【００６３】

【実施例３】添加元素Ｍとして、純度99％のTi、Mo、B
i、Mn、Sb、Ni、Ta、Sn、Ge、98％のＷ、99.9％のAl、9
5％のHf、またＶとして81.2％のＶを含むフェロバナジ
ウム、Nbとして67.6％のNbを含むフェロニオブ、Crとし
て61.9％のCrを含むフェロクロムおよびZrとして75.5％
のZrを含むフェロジルコニウムを使用した。

【００６４】これらを前記と同様の方法で合金化し、さ
らに 500〜 700℃で時効処理を行なった。結果を表３に
示す。なお、No.*29〜31は本発明の比較例である。

【００６５】FeＢＲ系に添加元素Ｍを加えたFeＢＲＭ系
合金についても、本発明は十分にiHc増大の効果を持つ
ことが確かめられる（例えば、表３、No.15と29、No.18
と30、No.13と31とを比較）。なお一部のＭ（Sb、Sn
等）を除き、Ｍの添加量は凡そ３％以内が好ましくは
0.1〜３％（特に 0.2〜２％）が好ましい。なお保磁力
増大の効果は、Ｒ ₁ Ｒ ₂ FeＢ系正方晶化合物の存在と熱処
理によって基本的に規定され、磁界中の配向の有無には
基本的に左右されない。

【００６６】

【表１】

【００６７】

【表２】

【００６８】

【表３】

【００６９】

【表４】

【００７０】

【発明の効果】以上、本発明は、高残留磁化、高保磁
力、高エネルギー積を保有する永久磁石を可能とする、
Coを必須としないFeベースの安価なＲ ₁ Ｒ ₂ FeＢ系永久磁
石の製造方法を実現したもので、工業的にきわめて高い
価値をもつものである。さらに、Ｒとしては工業上入手
し易い希土類元素たるNd、Pr等を主体として用いること
ができる点で本発明は極めて有用である。

【図面の簡単な説明】

【図１】Ｒ−Co磁石のＢ−Ｈ減磁曲線（20℃、 100℃）
をパーミアンス係数Ｂ／Ｈと共に示すグラフ。

【図２】本発明合金の一実施例においてDyでNdを置換し
た場合の iHc（kOe)、及び(BH)max (MGOe)の変化を示す
グラフ（横軸log スケール、ｘはDyの原子％）。

【図３】本発明合金を用いた磁石の減磁曲線を示すグラ
フ。

【図４】本発明合金を用いた磁石のＢ−Ｈ減磁曲線（20
℃、 100℃）をパーミアンス係数Ｂ／Ｈと共に示すグラ
フ。

【図５】本発明合金を用いた磁石とSm₂Co₁₅型磁石を大
気中 100℃×１hr暴露後、室温に戻した時の減磁率を示
すグラフ（横軸パーミアンス係数Ｂ／Ｈ、log スケー
ル）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０１Ｆ 1/08 (72)発明者山本日登志大阪府三島郡島本町江川２丁目15−17 住友特殊金属株式会社山崎製作所内 (72)発明者戸川雅夫大阪府三島郡島本町江川２丁目15−17 住友特殊金属株式会社山崎製作所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下記Ｒ₁と下記Ｒ₂の和をＲ（希土類元素）
としたとき、原子百分比でＲ₁ 0.05〜５％、Ｒ 12.5〜20％、Ｂ４〜20％、残部F
eから成り、磁気異方性を有する正方晶系結晶を主相と
して含む永久磁石合金；（但し、Ｒ₁は、Dy、Tb、Gd、Ho、Er、Tm、Ybの内一種
以上、Ｒ₂はNdとPrの一種以上、又はNdとPrの合計が80
％以上で残りがＲ₁以外のＹを包含する希土類元素の少
なくとも一種）を９００〜１２００℃で焼結し、３５０
℃以上当該焼結温度以下で熱処理して保磁力を増大させ
ることを特徴とする、Ｒ ₁ Ｒ ₂ FeＢ系永久磁石の製造方
法。
【請求項２】下記Ｒ₁と下記Ｒ₂の和をＲ（希土類元素）
としたとき、原子百分比でＲ₁ 0.05〜５％、Ｒ 12.5〜20％、Ｂ４〜20％、下記
の所定％以下の添加元素Ｍの一種以上（但し、Ｍとして
二種以上の前記添加元素を含む場合は、Ｍ合量は当該添
加元素のうち最大値を有するものの原子百分比以下）、
及び残部Feから成り、磁気異方性を有する正方晶系結晶
を主相として含む永久磁石合金；（但し、Ｒ₁は、Dy、Tb、Gd、Ho、Er、Tm、Ybの内一種
以上、Ｒ₂はNdとPrの一種以上、又はNdとPrの合計が80
％以上で残りがＲ₁以外のＹを包含する希土類元素の少
なくとも一種であり、添加元素Ｍは下記の通り： Ti 3 ％， Zr 3.3％， Hf 3.3％， Cr 4.5％， Mn 5 ％， Ni 6 ％， Ta 7 ％， Ge 3.5％， Sn 1.5％， Sb 1 ％， Bi 5 ％， Mo 5.2％， Nb 9 ％， Al 5 ％，Ｖ 5.5％，Ｗ 5 ％）を９００〜１２００℃で焼結し、３５０℃以上当該焼結
温度以下で熱処理して保磁力を増大させることを特徴と
する、Ｒ ₁ Ｒ ₂ FeＢ系永久磁石の製造方法。